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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS

- Formados al menos por una o más células. Esa célula tiene membrana plasmática, citoplasma, ADN, moléculas orgánicas e inorgánicas.
- Todos los seres vivos tienen la capacidad de reproducirse sexual o asexualmente.
- Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que llevan a la transformación de materia y energía (alimentación, respiración, fermentación, etc.). Son sistemas abiertos ya que intercambian materia y energía con el ambiente.
- Homeostasis: capacidad de mantener el equilibrio interno a pesar de los cambios que puedan producirse.
- Irritabilidad: todo ser vivo responde a estímulos negativos o positivos, internos y externos.


REINOS
Animalia:
- Tipo de células: eucariota.
- Número de células: pluricelular.
- Obtención del alimento: heterótrofa.
- Rol en los ecosistemas (cadena alimenticia): consumidores.
Este reino se caracteriza por el alto grado de nivel alcanzado. Los animales incorporamos alimento por ingestión, debido a la presencia de un tubo digestivo. Todos somos móviles. La reproducción es sexual, aunque algunas pueden reproducirse asexualmente. Tres grupos de animales:
Moluscos: cuerpo blando generalmente cubierto por una estructura rígida de protección. Incluye a los bivalvos (almejas, mejillones), gasterópodos (caracoles, babosas) y cefalópodos (pulpos, calamares).
Artrópodos: poseen patas articuladas y exoesqueleto. Incluye a los miriápodos (ciempiés, milpiés), crustáceos (cangrejos, camarones, langostinos), arácnidos (arañas, garrapatas, escorpiones) e insectos (moscas, escarabajos, mariposas).
Vertebrados: poseen columna vertebral que forma parte de un esqueleto interno. Incluye a los peces (tiburones, rayas, pejerreyes), anfibios (ranas, sapos), reptiles (tortugas, cocodrilos, serpientes), aves (gaviotas, palomas, pingüinos), mamíferos (monos, ratones, elefantes).
Poríferos: esponjas.
Cnidarios: medusas, corales.
Equinodermos: lirios de mar, estrellas de mar, erizos de mar.
Anélidos: lombrices, sanguijuelas.
Platelmintos o gusanos planos: tenias, duelas, planaria.
Nematodos o gusanos redondos.

Plantae:
- Tipo de células: eucariota.
- Número de células: pluricelular.
- Obtención del alimento: autótrofa
- Rol en los ecosistemas (cadena alimenticia): productores.
Las plantas vasculares presentan órganos especializados (raíz, tallo, hojas) y vasos que constituyen un sistema de conducción de agua y otras sustancias. Todas las plantas poseen clorofila a, frecuentemente acompañada de otros pigmentos. En general se reproducen tanto de manera sexual como asexual. Las semillas son las estructuras que contienen al embrión en casi todas las plantas. Los helechos no producen semillas y las coníferas y gimnospermas producen pero no forman flores ni frutos. Las angiospermas son plantas con flor.
Fungi:
- Tipo de células: eucariota.
- Número de células: pluricelular (mohos y setas). Minoría unicelular (levaduras).
- Obtención del alimento: heterótrofa
- Rol en los ecosistemas (cadena alimenticia): descomponedores y consumidores.
Las células de los hongos poseen núcleo y otras organelas pero no cloroplastos. Membrana celular similar a las de los animales, rodeada por una pared rígida de quitina. Algunos son facultativos y el resto aerobios estrictos. Reproducción sexual y asexual, forman esporas. Los saprobios se alimentan de materia orgánica no viva y otros son parásitos.
Ascomicetes: estructura en forma de saco (levaduras, trufas y mohos).
Basidiomicetes: hongos de sombrero (setas).
Cigomicetes: moho negro.
Hongos imperfectos.

Protista:
- Tipo de células: eucariota.
- Número de células: mayoría unicelular.
- Obtención del alimento: autótrofa o heterótrofa.
- Rol en los ecosistemas (cadena alimenticia): descomponedores, productores, consumidores.
Salvo excepciones, todos cuentan con mitocondrias y realizan respiración celular aeróbica.
Algas: organismos fotosintéticos con pared celular de celulosa. Todos poseen cloroplastos con clorofila a y otros pigmentos. Son el principal productor de materia orgánica del planeta. Ejemplos:
- Clorofitos: algas verdes
- Crisofitos: diatomeas, algas marrón-doradas y algas amarillo-verdosas.
- Dinoflagelados: la noctiluca puede fotosintetizar de manera facultativa.
Protozoos: organismos heterótrofos sin pared celular. Son unicelulares excepto unos pocos coloniales. Ejemplos:
- Flagelados: la mayoría son parásitos.
- Sarcodinos: unos pocos son parásitos. El más conocido es la ameba.
- Ciliados: son los más complejos.
- Esporozoarios: son parásitos y muchos requieren más de un hospedador.
Protistas fungosos: son similares a los hongos. Heterótrofos y pluricelulares. Incluyen a los mohos mucilaginosos y mohos acuáticos.

Monera:
- Tipo de células: procariota.
- Número de células: unicelular.
- Obtención del alimento: autótrofos y heterótrofos.
- Rol en los ecosistemas (cadena alimenticia): descomponedores, productores y consumidores.
Todos poseen pared celular.
Eubacterias:
- Bacterias Gram+ (de pared celular gruesa de peptidoglucano, la mayoría son aerobias estrictas o facultativas): Streptococcus pyogenes, Clostridium tetani, Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis, Lactobacillus sp.
- Bacterias Gram- (de pared celular fina de peptidoglucano y otra constituída por proteínas, fosfolípidos y lipolisacáridos): Escherichia coli, Neisseria gonorrhea, Lgionella pneumophilia, Vibrio cholerae.
- Cianobacterias: Anabaena sp., Oscillatoria sp., Prochloron sp. Poseen clorofila a y realizan fotosíntesis.
- Espiroquetas: Treponema pallidum, Borrelia burgdorferi.
- Bacterias sin pared celular: Mycoplasma pneumonia.
Arquibacterias: sus membranas celulares están compuestas por lípidos.
- Metanógenas: son anaerobias estrictas, realizan un proceso de producción de metano para obtener energía. Viven en el intestino, aguas cloacales, pantanos y fondos de los océanos.
- Halófilas extremas: aerobias. Viven en lugares con una altísima concentración de sal. Utilizan luz para producir ATP.
- Termófilas extremas: viven en lugares donde la temperatura y la concentración de azufre son muy elevadas. Requieren de la reducción de azufre para obtener energía.


CÉLULAS

- Están rodeadas de una membrana, llamada membrana plasmática o celular, que separa a la célula de su medio externo y a través de la cual se realizan los distintos intercambios.
- Poseen en su interior una sustancia viscosa llamada citoplasma.
- Llevan la información para dirigir las actividades celulares en unos cuerpos llamados cromosomas.
 

Organelas:
Pared celular: rodea la membrana celular.
Membrana plasmática: separa a la célula de su ambiente externo y a través de la misma se realizan los distintos intercambios.
Mitocondrias: centros del metabolismo oxidativo; son responsables de generar la mayoría de ATP derivado de la ruptura de moléculas orgánicas.
Citoplasma: sustancia viscosa en la que tienen lugar los procesos bioquímicos y metabólicos de diferentes sustancias. Interviene en el movimiento celular.
Ribosomas: estructuras especiales sobre las cuales los aminoácidos se ensamblan en proteínas.
Núcleo: contiene la información genética de las células eucariotas. Es el sitio de replicación del ADN y de la síntesis de ARN. Dentro del mismo, el ADN se encuentra estructurado de manera lineal.
Retículo endoplasmático y aparato de Golgi: dedicadas a la diferenciación y transporte de las proteínas destinadas a la secreción, a la incorporación en la membrana plasmática y a la incorporación de lisosomas. El retículo endoplasmático rugoso se encarga de la síntesis de las proteínas mientras que el RE liso sintetiza lípidos. Desde el RE, las proteínas son transportadas dentro de pequeñas vesículas al aparato de Golgi, donde siguen siendo procesadas y clasificadas para el transporte a sus destinos finales. El A de G presenta síntesis de lípidos y, en las células vegetales, sintetiza algunos polisacáridos que componen la pared celular.
Lisosomas y peroxisomas: compartimientos metabólicos especializados para la digestión de macromoléculas y varias reacciones oxidativas respectivamente.
Cloroplastos: centros donde se lleva a cabo la fotosíntesis. Contienen moléculas de clorofila y otras sustancias implicadas en la captura de energía luminosa del sol.
Centriolo: parte del citoequeleto presente únicamente en las células animales.
Citoesqueleto: red de filamentos proteínicos que se extienden por el citoplasma. Proporciona el marco estructural de la célula y es responsable de los movimientos de todas las células, el transporte intracelular y la posición de los orgánulos y otras estructuras.
Vacuola: presente únicamente en las células vegetales. Mantiene la rigidez de la pared celular y la lozanía del cuerpo de la planta. Está llena con una solución de sales y otras sustancias. Regula la cantidad de agua en la célula.


BIOMOLÉCULAS

Átomo: mínima porción de materia. Cada uno de ellos está formado por protones, neutrones y electrones (partículas subatómicas). Los átomos se unen a través de diferentes enlaces:
- Unión iónica: (ion: átomo con carga) un átomo cede electrones mientras que el otro los acepta. El primero queda con carga positiva mientras que el otro queda negativo.
- Covalente: átomos que comparten electrones para completar el máximo de su órbita.
Unión covalente polar: se da entre átomos que comparten electrones de manera desigual creando polos.

AGUA = H2O ->Propiedades:
- Capilaridad: sube en contra de la gravedad.
- Capacidad de disolver casi todas las sustancias (solvente casi universal).
- Cohesión: tensión superficial debida a los puentes de hidrógeno generados entre las moléculas de agua.
- Termorregulador.
- Hábitat para muchos seres vivos.

Hidratos de carbono:
Composición química y estructura: están formados por átomos de C, H y O. la composición atómica general corresponde a la fórmula Cn(H2O)n. Los grupos funcionales que se encuentran unidos a cada C de la cadena son hidroxilos (HC-OH), que en algunos casos están oxidados a aldehídos (C-H=O) o a cetonas (C=O).
- Monosacáridos: entre 3 y 7 carbonos. Existen en forma de cadenas simples o formando moléculas con estructura de anillos. Ejemplo: glucosa, galactosa, fructosa (hexosas de 6 carbonos; funcionan como fuente de energía), ribosa y desoxirribosa (pentosas de 5 carbonos, componentes fundamentales de los nucleótidos; función estructural).
- Disacáridos: unión de dos monosacáridos. Ejemplo: lactosa (glucosa + galactosa), sacarosa (glucosa + fructosa), maltosa (glucosa + glucosa). Función: aportan energía de forma instantánea.
- Polisacáridos: polímeros de hexosas. Se los clasifica según sus funciones biológicas en:
Estructurales:
• Celulosa: forma parte de los tejidos de sostén de las membranas de las plantas.
• Quitina: presente en insectos arácnidos (con partes articulares) y otros seres con esqueleto externo. También forma parte de la pared celular de los hongos.
De reserva:
• Glucógeno: actúa como fuente de fácil disponibilidad de glucosa.
• Almidón: principal polisacárido de reserva de la mayoría de los vegetales y principal fuente de calorías de los animales.
Importancia biológica: están asociados a funciones energéticas en la célula. La mayoría de los seres vivos obtienen la energía necesaria para sus procesos metabólicos a partir de la oxidación de la glucosa, proceso que se denomina respiración celular. Otros monosacáridos como la fructosa y aquellos formados por cadenas de 3 y 4 carbonos (triosas y tetrosas) pueden ser intermediaros en el metabolismo celular.
La glucosa y otros mono y disacáridos son muy solubles en agua y tienden a escaparse de la célula; al polimerizarse en almidón, en los vegetales, y en glucógeno, en los animales, se depositan como inclusiones dentro de la célula ya que SON INSOLUBLES, debido a su gran tamaño. De esta manera, las unidades de glucosa van siendo desprendidas de los polisacáridos de reserva a medida que la glucosa libre se va oxidando (consumiendo).
Biosíntesis: los monosacáridos son sintetizados en los vegetales a partir de componentes inorgánicos, como CO2 y H2O, por medio de la fotosíntesis. Esta síntesis ocurre gracias a la transformación de energía luminosa en energía química que resulta necesaria para formar los enlaces entre los átomos de C.

Ácido nucleico:
Composición química y estructura: son polímeros formados por la unión de unidades pequeñas denominadas nucleótidos. Estos monómeros están formados por: azúcares (una pentosa), bases nitrogenadas (uracilo, citosina, timina, adenina o guanina) y ácido fosfórico. Según que los nucleótidos presenten ribosa o desoxirribosa como azúcar, se denominan ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos respectivamente.
Una cadena formada por ribonucleótidos es una molécula de ácido ribonucleico o ARN. Una molécula de ADN está constituida por dos cadenas de desoxirribonucleótidos unidas entre sí por puentes de hidrógeno. Tanto en el ARN como en el ADN, el azúcar pentosa de un nucleótido se une con el grupo fosfato del próximo, formando un largo hilo molecular de enlaces fosfodiester desde donde se proyectan lateralmente las bases nitrogenadas.
Además de formar parte de los ácidos nucleicos, algunos nucleótidos son fundamentales en todas las células. El trisfosfato de adenosina o adenosín trifosfato (ATP) es un nucleótido de adenina (base nitrogenada) con ribosa (azúcar), que lleva tres grupos fosfato, donde las uniones que enlazan a los fosfatos 2° y 3° son de alta energía; por este motivo es la principal moneda energética de la célula. Otro nucleótido es la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD), una coenzima formada por dos unidades de azúcar pentosa unidas entre sí por dos grupos fosfatos (uno de los azúcares tiene unido a la base nitrogenada adenina y el otro la base nitrogenada nicotinamida = dinucleótido), esencial para muchas reacciones de oxido-reducción del metabolismo celular. Una molécula relacionada es el NAD fosfato (NADP), que interviene también en las reacciones de oxido-reducción.
Importancia biológica:
- ADN: es el portador de la herencia por ser el material que forma los genes; es regulador último del metabolismo y de la autoperpetuación del individuo y proporciona a la célula las instrucciones sobre la manera de sintetizar proteínas específicas y, a través de esto, puede controlar directa o indirectamente las características estructurales y funcionales de cada célula. Tiene la capacidad de autodupiclarse y es la base de la reproducción de los seres vivos.
- ARN: participan en la síntesis de proteínas.
- ATP: es la forma en que las células empaquetan, transforman y utilizan la energía extraída de los alimentos. Almacena energía química para ser utilizada en el momento y lugar que la célula requiera.
- NAD: transfiere los hidrógenos a otras moléculas liberando energía.
- NADP: transfiere sus hidrógenos a las reacciones de biosíntesis que incluyen la hidrogeneración deátomos de carbono.

Proteínas:
Composición química y estructura: son polímeros de unidades moleculares llamadas aminoácidos. En todos los aminoácidos hay átomos de C, H, O y N, mientras que en algunos también interviene en su composición el S (azufre). Todos los aminoácidos contienen un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-CO.OH) unidos a un átomo de carbono central. Este mismo carbono también tiene un enlace con un átomo de hidrógeno y con un grupo lateral (-R). La estructura básica de todos los aminoácidos es la misma, solo cambia el grupo R que es distinto de cada tipo de aminoácido. Los grupos laterales pueden ser no polares (sin diferencia de carga entre una zona y otra), polares positivos o negativos, o neutros. Los grupos laterales no polares no son solubles en agua, mientras que los grupos con cargas y polares son hidrosolubles.
Los aminoácidos contiguos de una proteína se unen de modo que el grupo amino de uno de ellos se combina con el grupo carboxilo del otro. La unión resultante (-CO-NH-) representa un enlace peptídico, que es un enlace covalente formado mediante condensación. En la formación de este enlace se desprende una molécula de agua, producto de una combinación de un H+ (protón) del grupo amino OH~ (oxhidrilo) del grupo carboxilo (hidrólisis).
Las proteínas son macromoléculas que poseen una estructura bien delimitada; adoptan una estructura espacial, determinada por la cantidad y el tipo de aminoácidos que la forman, por la secuencia en que estos aminoácidos se encuentran y por la interacción entre las cadenas laterales (grupo radical) de los mismos.
- Estructura primaria: secuencia lineal de aminoácidos unidos por unión peptídica. Se encuentra estabilizada por uniones covalentes fuertes.
- Estructura secundaria: plegamiento en el plano en forma de hélice o de hoja plegada. Esta estructura se encuentra estabilizadas por puente de hidrógeno, con lo que son más vulnerables a la desnaturalización (se rompen los enlaces peptídicos de la cadena fundamental pero no pierde la estructura primaria; la proteína pierde su actividad biológica ya que sus funciones dependen de su estructura).
- Estructura terciaria: plegamiento en el espacio o plegamiento tridimensional de las proteínas; de acuerdo a donde se encuentren, pueden obtener dos formas posibles:
• Fibrosa: las espirales ininterrumpidas permanecen extendidas y son prácticamente insolubles en agua; actúan como elementos estructurales, contribuyendo a aislar o impermeabilizar superficies expuestas (Ej.: colágeno y queratina).
• Globular: son proteínas intracelulares donde las espirales se repliegan sobre sí mismas sostenidas por enlaces secundarios (débiles) como puentes de hidrógeno y disulfuro que ocurren entre los grupos polares de las ramificaciones y en las interacciones entre grupos polares (hidrofílicos) y no polares (hidrofóbicos) de la molécula y el medio acuoso (polar) circundante. Estas proteínas globulares son más solubles en agua, donde formas generalmente miscelas y desempeñan funciones enzimáticas.
- Estructura cuaternaria: unión de dos o más subunidades polipeptídicas estabilizadas por uniones débiles. La hemoglobina, por ejemplo, tiene cuatro subunidades: dos exactamente iguales (“alfa”), es decir, tienen los mismos aminoácidos en el mismo orden, y dos subunidades “beta”.
Importancia biológica: clasificación de las proteínas según su función:
- Estructurales: toda estructura celular y los tejidos que forman a los organimos multicelulares poseen proteínas. Ej.: glicoproteínas (glúcidos + proteínas) forman parte de la estructura de las membranas celulares; el colágeno en el tejido conectivo fibroso; la elastina en el tejido elástico de los ligamentos.
- Enzimáticas: son catalizadores biológicos capaces de aumentar la velocidad de las reacciones químicas. Cada enzima puede catalizar un tipo específico de reacción. Ej.: ribonucleasa, aminasa, ADNpolimerasa.
- De reserva: son utilizadas para proveer energía cuando faltan otros “combustibles” celulares. Ej.: ovoalbúmina y caseína, se almacenan para proveer de energía a las aves y mamíferos en crecimiento.
- Transportadoras: Ej.: la hemoglobina y la hemocianina transportan O2 en la sangre. Otras transportan lípidos.
- Hormonas: actúan como mensajeros químicos en los seres vivos. Ej.: la insulina regula el metabolismo de la glucosa.
- De reconocimiento/defensiva: Ej.: los anticuerpos forman complejos con las estructuras o macromoléculas extrañas.
- Contráctiles: Ej.: la miosina y actina en músculos, dineína en cilios y flagelos.
Biosíntesis: los vertebrados consiguen los aminoácidos esenciales a través del consumo de otras proteínas. Los animales superiores utilizan a los iones amonio (NH+) como fuente de nitrógeno para la síntesis de proteínas no esenciales. Las plantas superiores pueden producir todos los aminoácidos a partir del nitrógeno de los nitritos y nitratos que obtienen del suelo. Las plantas leguminosas son capaces de utilizar el N atmosférico, al cual convierten primero en amoníaco (NH3).

Lípidos:
Composición química y estructura: son insolubles en agua, pueden extraerse de la célula y de los tejidos mediantes disolventes no polares. Nunca forman polímeros. Se clasifican en aceites y grasas, ceras, fosfolípidos y esteroides.
- Aceites y grasas:
Contienen ácidos grasos unidos a una molécula de alcohol de tres carbonos (glicerol). Están formados por C, O e H, alineándose los átomos de C en cadenas de longitud variable. Cada una de estas cadenas hidrocarbonadas lleva en sus extremos un grupo carboxilo (-CO.OH) que confiere propiedades ácidas a dichas moléculas. [Fórmula general -> H3C-(CH2)-CO.OH]. Una molécula de triglicérido se forma por las uniones del alcohol glicerol con tres ácidos grasos, cada uno de los cuales sustituye al grupo –OH del glicerol. Este tipo de unión entre el alcohol y el grupo ácido se llama unión éster. Cada enlace se forma al eliminarse una molécula de agua (condensación).
- Fosfolípidos:
Compuestos por una molécula de glicerol unido a dos ácidos grasos en los carbonos 2 y 3 del alcohol, pero con un grupo fosfato en el carbono restante (C1), que a su vez puede llevar unido otro grupo polar. También suele contener un grupo químico adicional (radical = R). Las “colas” de los ácidos grasos son no polares y, por ende, insolubles en agua (hidrofóbicas), mientras que la “cabeza” polar, que contiene los grupos fosfato y R, es soluble (hidrofílica).
Importancia biológica:
- Estructurales: los fosfolípidos son uno de los principales componentes de las membranas biológicas.
- Energéticas: transportan y almacenan energía.
- Protección y aislación: forman cubiertas protectoras bajo la superficie de muchos organismos, brindando protección mecánica y aislamiento con el medio externo.
Biosíntesis: debido a la limitada capacidad de los animales superiores para almacenar polisacáridos y azúcares, la glucosa ingerida en exceso, por ejemplo por medio de un proceso metabólico, será utilizada en la síntesis de ácidos grasos. Estos, a su vez, se convierten en triglicéridos que poseen un con tenido energético muy superior al de los polisacáridos y pueden almacenarse en grandes cantidades en los tejidos adiposos (de los animales) y en las semillas y frutos (de las plantas).


MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y TRANSPORTE

La célula puede existir como una entidad distinta a causa de la membrana celular, que regula el tránsito de materiales hacia adentro y hacia afuera.
En los eucariontes, la membrana plasmática está formada por una bicapa fosfolipídica, o sea, una doble capa de moléculas de fosfolípidos dispuestas con sus colas hidrofóbicas de ácido graso apuntando hacia el interior. Las moléculas de colesterol están embutidas en el interior hidrofófica de la bicapa, en el que también existen numerosas proteínas integrales de membrana, las cuales generalmente abarcan la bicapa y sobresalen a uno u otro lado. Las dos capas generalmente tienen concentraciones diferentes de tipos específicos de moléculas lipídicas. En muchos tipos de células, la capa externa es particularmente rica en moléculas glucolipídicas. Las proteínas integrales de membrana tienen una orientación definida: en el lado citoplasmático hay moléculas de proteínas adicionales, conocidas como proteínas periféricas de membrana, ligadas a parte de las proteínas integrales que sobresalen de la bicapa que están unidas covalentemente a las cadenas cortas de carbohidratos. La estructura de la bicapa es muy fluida. Las moléculas de lípidos y parte de las moléculas proteicas pueden moverse lateralmente dentro de ella, formando diferentes patrones que varían de vez en cuando y de un lugar a otro. Por consiguiente, este modelo de estructura de membrana se conoce como modelo del mosaico fluido.
En las células procarionte, la membrana celular es casi idéntica a la de las eucariotas, excepto por el hecho que las membranas celulares bacterianas no contienen colesterol. Hay diferencias en los tipos de lípidos y en el número y tipo de proteínas y carbohidratos, que varían de membrana a membrana y también de lugar a lugar en la misma membrana.
Estas diferencias confieren a las membranas de diferentes tipos celulares y de los diferentes orgánulos, propiedades únicas que pueden correlacionarse con diferencias en la función.
Las proteínas desempeñan una variedad de funciones esenciales. Algunas de ellas son enzimas y regulan reacciones químicas particulares; otras son receptoras, implicadas en el reconocimiento y unión de moléculas señal, tales como las hormonas; y aun otras son proteínas de transporte, que desempeñan papeles críticos en el movimiento de sustancias a través de la membrana.
Difusión simple: las sustancias que se mueven de una región de mayor concentración de sus propias moléculas a una región de menor concentración, se dice que se mueven a favor de gradiente. La difusión ocurre solamente a favor de un gradiente; cuanto mayor sea la diferencia de concentración, más rápida será la difusión. Las moléculas se mueven de una región de mayor energía potencial a una región de menor energía potencial. Cuando las moléculas han alcanzado un estado de distribución igual, o sea, cuando ya no hay gradientes, se dice que están en equilibrio dinámico. Las características esenciales de la difusión son:
- Cada molécula o ion se mueve independientemente de los otros.
- Estos movimientos son al azar.
El resultado neto de la difusión es que las sustancias que se difunden resultan distribuidas uniformemente.
La difusión es también una vía principal para el movimiento de las sustancias dentro de las células. Uno de los mayores factores que limitan el tamaño celular es esta dependencia de la difusión, que es esencialmente un proceso lento, excepto cuando las distancias son muy cortas. En muchas células, el transporte de materiales es acelerado por corrientes activas del citoplasma, proceso en el que desempeñan un papel importante los filamentos de actina del citoesqueleto.
La difusión eficiente requiere de un gradiente de concentración pronunciado. Las células mantienen estos gradientes por sus actividades metabólicas, acelerando de esta forma la difusión. Por ejemplo, el CO2 se produce constantemente, a medida que la célula oxida moléculas de combustible para obtener energía. Como resultado de ello, la concentración de CO2 es más elevada dentro de la célula que fuera de ella. Así se mantiene un gradiente entre el interior y el exterior, y el CO2 se difunde hacia afuera a favor de este gradiente. De modo inverso, el O2 penetra en la célula por difusión a favor de gradiente. De modo semejante, las moléculas o los iones a menudo se producen en un sitio y se utilizan en otro. De esta manera se establece un gradiente de concentración entre las dos regiones, y la sustancia difunde a favor de gradiente desde el sitio de producción al sitio de utilización.
El movimiento de H2O a través de la membrana se conoce como ósmosis y, al igual que en la difusión simple, las moléculas de agua difunden a favor de gradiente a través de una membrana selectivamente permeable (membrana que permite el pasaje de algunas sustancias mientras bloquea el de otras).
La mayoría de las moléculas orgánicas de importancia biológica tienen grupos funcionales polares y, por lo tanto, son hidrofílicas, con lo que no pueden atravesar libremente la barrera lipídica por difusión simple. Aunque los iones individuales, como el sodio (Na+) y el cloruro (Cl~) son bastante pequeños, en solución acuosa se encuentran rodeados por moléculas de agua; tanto el tamaño como las cargas de los agregados resultantes evitan que los iones se deslicen a través de las aberturas que permiten el pasaje de las moléculas de agua. El transporte de estos agregados y de todas las moléculas hidrofílicas depende de proteínas integrales de membrana que actúan como transportadores, transfiriendo a las moléculas hacia uno y otro lado. Para el traslado de iones pequeños existen las proteínas “canal”, mientras que para el paso de monómeros se necesitan proteínas “carrier”.
Las proteínas de la membrana celular y de los orgánulos son altamente selectivas; una proteína determinada puede aceptar una molécula mientras que excluye a otra casi idéntica. Algunas proteínas de transporte pueden trasladar sustancias a través de la membrana solamente si hay un gradiente de concentración favorable. Este acarreo mediado por transportador se conoce como difusión facilitada, y es un proceso pasivo que no requiere despliegue energético por parte de la célula.

Trasporte activo: las moléculas o iones se mueven contra un gradiente de concentración, proceso que requiere energía y proteínas diferentes de las que se utilizan para la difusión facilitada.
- Bomba de sodio-potasio: en la mayoría de las células, el Na+ se mantiene a una concentración más baja dentro de la célula y el K+ se mantiene a una concentración más alta. El bombeo de iones Na+ y K+ es llevado a cabo por una proteína de transporte, que se cree existe en dos configuraciones alternativas. Una configuración tiene una cavidad que se abre al interior de la célula, en la que pueden encajar los iones de Na+; la otra tiene una cavidad que se abre hacia afuera, en la cual encajan los iones de K+. El Na+ dentro de la célula se une a la proteína de transporte. Simultáneamente, una reacción de liberación de energía que implica al ATP da como resultado que un grupo fosfato se una a la proteína. Esto provoca su desplazamiento a la configuración alternativa y la liberación del Na+ en el lado externo de la membrana. Ahora, la proteína de transporte está lista para captar K+, lo cual da como resultado la liberación del grupo fosfato de la proteína, haciendo así que ésta vuelva a la primera configuración y libere el K+ dentro de la célula. Este proceso generará un gradiente de iones Na+ y K+ a través de la membrana.
- Transporte en masa: (no trabajan ni a favor ni en contra del gradiente de concentración pero sí utilizan ATP)
• Endocitosis: la membrana plasmática engloba una gota o partícula y forma una vesícula y la lleva al interior del citoplasma. Se utiliza para captar partículas grandes, incluidos microorganismos completos. A través de la fagocitosis la célula crea proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudópodos que rodean la partícula solida, una vez rodeada se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocitica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas.
• Exocitosis: una vesícula formada por el aparato de Golgi se mueve a la superficie de la célula, la membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática y la vesícula se abre liberando el material al fluido extracelular. La membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana celular liberando el contenido de la misma.


ENZIMAS

Reacción química: La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos sustancias o más, denominados sustratos se convierten en otras sustancias designadas como productos. Desde el punto de vista energético se clasifican en:
- Endergónicas: requieren de energía para formar enlaces covalentes.
- Exergónicas: liberan energía tras la ruptura de enlaces.
Toda reacción ocurre siempre y cuando tenga una enzima asociada.
Las enzimas son proteínas globulares especializadas para servir como catalizadores. Un catalizador es una sustancia de disminuye la energía de activación necesaria para una reacción formando una asociación pasajera con las moléculas que reaccionan. Esta asociación acerca a las moléculas que reaccionan y también pueden debilitar los enlaces químicos existentes, facilitando la formación de otros nuevos.
Las enzimas están plegadas formando un surco o bolsillo denominado sitio activo en el que encajan la molécula o moléculas reactivas (el sustrato) y donde tienen lugar las reacciones. El sitio activo no sólo tiene una configuración tridimensional complementaria a la del sustrato (lo cual le da la propiedad a cada enzima de catalizar una reacción química específica), sino que tiene también una distribución complementaria de áreas con carga o sin carga, hidrofílicas o hidrofóbicas, sobre la superficie de unión. De tal modo, el sitio activo no solamente reconoce y confirma a la molécula de sustrato, sino que también la orienta en una dirección particular.

Las concentraciones de moléculas de enzimas y sustrato son los primeros factores que limitan la acción enzimática. A causa de estas limitaciones, la mayoría de las enzimas probablemente trabajan a una velocidad muy por debajo de la máxima. Frente a una saturación de sustrato, la enzima llega a su máximo de velocidad de trabajo con lo que las reacciones se deshabilitan o desaceleran.
Un incremento en la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones químicas no catalizadas. A temperaturas mayores, hay más moléculas de sustrato que poseen suficiente energía para reaccionar; la disminución en la velocidad de reacción ocurre cuando aumenta el movimiento y la vibración de la propia molécula de enzima, interrumpiendo los puentes de hidrógeno y otras fuerzas relativamente frágiles que mantienen su estructura terciaria. Una molécula que ha perdido de esta manera su estructura tridimensional, se dice que está desnaturalizada. Las enzimas parcialmente desnaturalizadas recuperan su actividad al ser enfriadas, indicando que sus cadenas polipeptídicas han vuelto a adoptar su configuración necesaria. Sin embargo, si la desnaturalización es suficientemente severa es irreversible y deja a las cadenas polipeptídicas permanentemente enredadas.
[INACTIVACIÓN -> bajas temperaturas, uniones fuertes, reversible. DESNATURALIZACIÓN -> bajas temperaturas, ruptura de enlaces, irreversible]

Enzimas digestivas:
Amilasa salival: boca. Sustrato: almidón. Producto: amilosa y amilopectina.
Pepsina: estómago. Sustrato: proteínas. Producto: aminoácidos.
Amilasa pancreática: páncreas. Sustrato: polisacáridos (glucógeno y almidón). Producto: monosacáridos.
Proteasa pancreática (tripsina): páncreas. Sustrato: proteínas. Producto: aminos.
Lipasa pancreática: páncreas. Sustrato: grasas. Producto: ácidos grasos y glicerol.
Nucleasa pancreática: páncreas. Sustrato: ARN y ADN. Producto: nucleótidos.
Disacaridasas: intestino delgado. Lactasa: lactosa = glucosa + galactosa. Sacarasa: sacarosa = glucosa + fructosa. Maltasa: maltosa = glucosa + glucosa.
Dinucleasas: mucosa intesntinal. Rompe cadenas de dos ácidos nucleicos.
Dipeptidasas: mucosa intestinal. Rompe dipéptidos.


METABOLISMO

El metabolismo celular está constituido por el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en la célula. Las reacciones no están aisladas, sino que se encuentran relacionadas unas con otras. La conexión entre diferentes rutas se establece a partir de los metabolitos, sustancias intermedias, que resultan de las diferentes reacciones. Todas las células tienen la capacidad de degradar sustancias y extraer de ellas energía, así como también de sintetizar macromoléculas a partir de sus respectivas unidades, y almacenar energía en sus uniones químicas.
El metabolismo está constituido por dos tipos de procesos o vías metabólicas:
- Anabolismo: es el conjunto de reacciones con las que los organismos vivos sintetizan (fabrican) las biomoléculas que los componen a partir de componentes presentes en la célula. La energía necesaria es provista por moléculas de ATP. (Ej.: fotosíntesis, biosíntesis.)
- Catabolismo: es el conjunto de reacciones de degradación a través de las cuales los seres vivos obtienen energía. Los polímeros o biomoléculas presentes en las células son transformadas en moléculas más simples. La energía contenida en los enlaces de las moléculas degradadas es liberada y luego almacenada en los enlaces fosfato de alta energía del ATP. (Ej.: beta-oxidación de ácidos grasos, glucólisis, fermentación, respiración celular.)
El ATP es la “moneda de energía” más frecuente en los seres vivos. La hidrólisis del ATP en ADP o AMP libera grandes cantidades de energía, que es aprovechada por reacciones que la absorben para llevarse a cabo.

Los sustratos de una reacción están separados de sus productos por una barrera energética llamada energía de activación. La velocidad con la que transcurre una reacción en ausencia de catalizadores es muy baja, con lo que las actividades metabólicas no podrían llevarse a cabo sin la presencia de enzimas.
Las reacciones que ocurren en las células son definidas por la presencia de las enzimas que la catalizan. Es por ellos, que el metabolismo celular está regulado por enzimas.
El metabolismo es una ordenada serie de cadenas o redes de reacciones en las que el producto de una reacción es el sustrato de la próxima, y está regulado mediante la cantidad de enzima presente en la célula, la actividad catalítica de las enzimas y la disponibilidad de sustratos.

Reacciones redox (reducción-oxidación): consiste en la transferencia de electrones desde un dador (agente reductor) a un aceptor (agente oxidante). La oxidación y la reducción deben ocurrir simultáneamente, es decir, para que una sustancia se oxide (pierda electrones) es necesario que esté en contacto con otra que se reduzca (gane electrones).
El uso e intercambio de energía en el metabolismo es regido por reacciones de oxidación y reducción.
El flujo de electrones juega un rol central en la respiración celular y en la fotosíntesis. En la membrana interna mitocondrial y en la membrana tilacoidal de los cloroplastos existen cadenas transportadoras de electrones. Cada uno de los componentes de la cadena se van reduciendo y oxidando, de forma que el primero le cede electrones al segundo, éste al tercero, y así sucesivamente hasta un aceptor final que se reduce definitivamente. Con el transcurrir de los electrones por la cadena, se va liberando energía que se aprovecha para sintetizar ATP.
La transferencia de electrones desde un dador a un receptor implica la existencia de moléculas intermediarias dinámicas capaces de aceptar electrones y luego donarlos. Estos intermediarios se conocen como transportadores de electrones y pueden estar libres o asociados a enzimas de membranas. Entre los que difunden libremente se encuentran el NAD+ (nicotinamida adenina dinucleótido) y el NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). El NAD+/NADH está involucrado en reacciones catabólicas, mientras que el NADP+/NADPH está implicado principalmente en vías anabólicas.
[Reducción del NAD+: NAD+(oxi) + 2H+ +2é -> NADH(red) + H+]

La primera instancia en la obtención de energía a partir de las biomoléculas, consiste en su degradación hasta los monómeros que las constituyen. Estos monómeros, a su vez, sufren reacciones de oxidación que dan origen a un acotado grupo de moléculas que luego convergen en la formación de AcetilcoA. Esta molécula aporta dos carbonos que ingresan en el ciclo de Krebs, se oxidan hasta CO2 generando poder reductor (NADH y FADH2). Finalmente, estos transportadores reducidos, ceden sus electrones a la cadena de transporte de electrones de la membrana interna mitocondrial. A medida que los electrones fluyen de una molécula en otra hasta el O2, se sintetiza ATP por el proceso fosforilación oxidativa. En resumen, como parte del catabolismo celular los alimentos son oxidados hasta CO2, con obtención de agua, energía y consumo de O2.


RESPIRACIÓN CELULAR Y FERMENTACIÓN

La respiración celular es un proceso catabólico aeróbico que incluye una serie de reacciones químicas en las que se libera energía contenida en las moléculas orgánicas de los alimentos. En este proceso, la glucosa y otras moléculas son degradadas, y como resultado se libera la energía que estaba contenida en los enlaces entre sus átomos. Esta energía se aprovecha en buena parte para la formación de moléculas de ATP a partir de moléculas de ADP y grupos fosfato (P). La energía que no se puede aprovechar se libera al medio en forma de calor.
A través de la membrana plasmática entran a la célula numerosos nutrientes, entre ellos la glucosa. Ésta es degradada en una serie de tapas, de manera gradual, hasta formar dióxido de carbono, agua y ATP. Este proceso de respiración se puede resumir con una ecuación general:
C6H12O6 + 6 O2 + 36 ADP + 36 P -> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Para estudiar el proceso podemos dividirlo en tres etapas:
1) Glucólisis.
2) Descarboxilación del ácido pirúvico y ciclo de Krebs.
3) Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa.

Glucólisis: cada molécula de glucosa se transforma en dos moléculas que contienen tres átomos de carbono cada una: el ácido pirúvico. El resultado neto de esta etapa es la formación de dos moléculas de ATP. De la glucosa se desprenden algunos de sus átomos de hidrógeno (oxidación) y son aceptados por moléculas de una sustancia aceptora de hidrógenos denominada NAD, que se convierte en su forma reducida, el NADH. La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula, dado que allí se encuentran las enzimas encargadas de estas reacciones.

Descarboxilación del ácido pirúvico y el ciclo de Krebs: el ácido pirúvico (piruvato) pasa desde el citoplasma al interior de las mitocondrias, donde es transformado por una enzima de la matriz mitocondrial en una molécula de dos átomos de carbono llamada acetilo, y en una molécula de dióxido de carbono. Esta es la reacción de descarboxilación del ácido pirúvico. El acetilo formado se combina con un compuesto conocido como coenzima A para continuar su proceso de degradación y oxidación. Esto ocurrirá durante un conjunto de reacciones que constituyen el ciclo de Krebs. Allí la coenzima A se desprende del acetilo y éste se combina con una molécula decuatro átomos de carbono, formándose así otra de seis carbonos. Este es el comienzo de un proceso cíclico en el cual se consigue la oxidación total de los dos átomos de carbono del acetilo, cada uno de los cuales se elimina en forma de dióxido de carbono. Al final de esta serie de reacciones se genera la molécula inicial de cuatro carbonos.
Una parte de la energía liberada en el ciclo de Krebs se usa para formar una molécula de ATP mediante la unión de un ADP y un P.
Los átomos de hidrógeno obtenidos en la oxidación de ácido pirúvico y del acetilo se utilizan para formar varias moléculas de NADH (reducido).

Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa: los átomos de hidrógeno “arrancados” de la glucosa y almacenados en moléculas de NADH irán pasando por una serie de transportadores, situados en las crestas de la membrana interna de la mitocondria. La disposición de estos transportadores, uno al lado del otro como eslabones, permite que durante ese pasaje se libere una gran cantidad de energía, que se usa para formar muchas moléculas de ATP. Esta reacción de formación de ATP acoplada a la cadena respiratoria se conoce como fosforilación oxidativa. Al final de la cadena interviene el O2, que es el último aceptor de los hidrógenos. Al aceptarlos se reduce, formándose moléculas de agua. Por su parte, como las moléculas de NADH cedieron todos sus hidrógenos, se regeneran los NAD oxidados. De esta manera, la etapa final cumple con dos funciones: por un lado la formación de gran cantidad de ATP, y por el otro la regeneración del NAD, necesario para que puedan volver a ocurrir las etapas anteriores.

Fermentación: proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.
El proceso de fermentación es anaeróbico ya que se produce en ausencia de oxígeno; ello significa que el aceptor final de los electrones del NADH producido en la glucólisis no es el oxígeno, sino un compuesto orgánico que se reducirá para poder reoxidar el NADH a NAD+. El compuesto orgánico que se reduce es un derivado del sustrato que se ha oxidado anteriormente.
En los seres vivos, en la fermentación no interviene la mitocondria ni la cadena respiratoria. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. También se produce la fermentación en la mayoría de las células de los animales; algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar.
Desde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa sólo se obtienen 2 moléculas de ATP, mientras que en la respiración se producen 36. Esto se debe a la oxidación del NADH, que en lugar de penetrar en la cadena respiratoria, cede sus electrones a compuestos orgánicos con poco poder oxidante.
- Fermentación láctica: es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula. Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas, como hongos y algunos protozoos) y muchos tejidos animales; en efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica.
En condiciones de ausencia de oxígeno, la fermentación responde a la necesidad de la célula de generar la molécula de NAD, que ha sido consumida en el proceso energético de la glucólisis. En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en un compuesto de tres átomos de carbono, el ácido pirúvico, obteniendo dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean dos moléculas de NAD que actúan como receptores de electrones y se reducen a NADH. Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis productoras de energía es necesario reoxidar el NADH, esto se consigue mediante la cesión de dos electrones del NADH al ácido pirúvico, que se reduce a ácido láctico.
- Fermentación alcohólica: originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono para obtener como productos finales un alcohol en forma de etanol (CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares, como las levaduras, en ausencia de oxígeno.
FOTOSÍNTESIS

Solo algunos organismos pueden absorber y utilizar la energía luminosa del sol en el proceso de la fotosíntesis, en el cual fabrican materia orgánica a partir de sustancias simples (proceso anabólico). La fotosíntesis ocurre cuando la luz solar es capturada por la clorofila, y esa energía lumínica se emplea en las células para la ruptura de moléculas de agua, que se combinan con CO2 y forman hidratos de carbono. Además, como producto adicional hay liberación de O2 al entorno. La captación de sales minerales, como nitrógeno y fósforo, también contribuye en la fabricación del resto de los componentes del organismo.
Los organismos que llevan a cabo el proceso de fotosíntesis se denominan autótrofos porque tienen la capacidad de “fabricar” su propio alimento. Este proceso no está restringido a las plantas, ya que ocurre en algas y organismos procariotas, como las cianobacterias.
La ecuación que resume el proceso fotosintético es:
6 CO2 + H2O -> C6H12O6 + 6 O2
La fotosíntesis ocurre en organismos que poseen clorofila, ya que ésta absorbe y convierte la energía luminosa en química. En las células vegetales, estos pigmentos se localizan en organelas denominadas cloroplastos y en particular están asociados a membranas lipídicas (tilacoidales). Para que ocurra la fotosíntesis, se requiere que la luz incida sobre los complejos de clorofila. Las moléculas de clorofila pasan a un estado de excitación en el cual son capaces de transferir electrones a otras moléculas que también se encuentran en las membranas tilacoidales, desencadenando todo el proceso de fotosíntesis.
Los cloroplastos presentan un sistema de membranas internas y externas llamadas tilacoides. Los tilacoides son sacos aplanados, que apilados como monedas toman colectivamente el nombre de grana. La membrana interna del cloroplasto rodea al estroma, que contiene a las enzimas implicadas en la fotosíntesis. En las membranas tilacoidales se encuentra toda la maquinaria molecular que lleva a cabo la primera fase de la fotosíntesis. En esta maquinaria se destacan:
- Los fotosistemas: grandes complejos de pigmentos y proteínas capaces de absorber, transmitir y convertir la energía lumínica en química. Existen dos tipos:
• FSII: aquí se produce la ruptura de la molécula de agua (fotólisis) y la liberación de oxígeno.
• FSI: aquí se transfieren los electrones a la molécula de NADP reduciéndola en el estroma.
- La ATP sintetasa: complejo enzimático anclado en la membrana tilacoidal, que cataliza la formación de ATP, a partir de ADP + P, con formación de agua. A esta reacción se la denomina fosforilación.
Etapas de la fotosíntesis:
1) Etapa fotoquímica.
2) Etapa bioquímica.

Etapa fotoquímica: ocurre en las membranas tilacoidales.
1) Los pigmentos absorben la luz y desencadenan un transporte de electrones a través de la cadena presente en la membrana tilacoidal.
2) En el interior de los tilacoides hay moléculas de agua, que en estrecha relación con el FSII, ceden sus electrones a la cadena de transporte al sufrir una ruptura molecular. Como resultado de la fotólisis también se libera O2 a la atmósfera.
3) los electrones provenientes del agua desencadenan una serie de reacciones redox. En la membrana tilacoidal hay una cadena de transportadores que se reducen y oxidan sucesivamente conduciendo los electrones desde el agua al NADP que se encuentra en el estroma del cloroplasto, reduciéndolo.
4) El transporte de electrones está acoplado a la síntesis de ATP. A medida que los electrones fluyen por la cadena van decreciendo en su nivel energético. En ciertos puntos de la cadena la energía de oxido-reducción liberada se utiliza para “bombear” protones desde el estroma al interior de los tilacoides. La energía del flujo de protones a través de la ATP sintetasa se traduce en la síntesis de ATP. Finalmente los electrones son cedidos al NADP, que se encuentra del lado del estroma.
Como consecuencia de esta etapa se produce ATP y NADPH hacia el estroma del cloroplasto.

Etapa bioquímica (ciclo de Calvin y Benson): esta etapa ocurre en el estroma del cloroplasto.
El ATP y NADPH fabricados en la etapa anterior son utilizadas para la asimilación del CO2 hasta su conversión en azúcares. Los primeros productos de la asimilación son azúcares de tres carbonos, que posteriormente se transforman en azúcares sencillos (glucosa y fructosa) o más complejos como la sacarosa y el almidón.
Durante esta etapa se incorpora (fija) el CO2 en una molécula de cinco carbonos. Esta reacción es catalizada por la enzima Rubisco (ribulosa-1,5-bisfosfato). El producto de la fijación se fragmenta rápidamente en dos moléculas de tres carbonos (ácido 3 fosfoglicérico). Luego, mediante una serie de reacciones y con gasto de ATP y NADPH, se sintetiza gliceraldehído 3 fosfato, un azúcar pequeño que también tiene tres carbonos. A partir de este azúcar se sintetizan otros, como la glucosa. Para la síntesis de una molécula de glucosa son necesarias seis vueltas del ciclo, ya que en cada una se fija una molécula de CO2.
Luego de la obtención de azúcares es necesario regenerar a la ribulosa-1,5-bisfosfato, la primera molécula involucrada en el ciclo de Calvin y Benson. De esta forma el ciclo podrá iniciarse nuevamente.
Los productos finales de la fotosíntesis se utilizan para la formación de almidón y sacarosa. El almidón presente en las hojas es un polímero insoluble de glucosa que se acumula en los cloroplastos. La sacarosa, en cambio, es un disacárido soluble en agua que se sintetiza en el citosol a partir de precursores de tres carbonos generados en el cloroplasto. La sacarosa es transportada desde las hojas a través del floema hasta los tejidos no fotosintéticos de la planta. A partir de estos azúcares, y con la intervención de las sales minerales captadas del suelo, la planta fabrica el resto de los componentes del organismo: lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.


NIVELES DE ORGANIZACIÓN

1. Partículas subatómicas: protones, electrones y neutrones.
2. Átomos: elementos químicos, iones.
3. Moléculas: aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, biomoléculas.
4. Macromoléculas: proteínas, polisacáridos, ácido nucleico, lípidos.
5. Nivel subcelular/complejo de compuestos: organelas, cromosomas.
6. Célula: musculares, neuronas, bacterias, levaduras (organismos simples unicelulares).
7. Tejidos: epitelial, adiposos, conectivos.
8. Órganos: pulmones, cerebro, piel, hojas, tallo de una planta.
9. Sistemas de órganos: sistema circulatorio, hormiga.